基于虚拟介质层的直线滚动导轨结合部动态特性分析.pdf

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1、!"#$年##月机床与液压,789!"#$第%&卷第!#期'()*+,-.//01*234(50+)6:7;9%&,79!#!"#!#"<&=>=?@9ABBC9#""#D&EE#9!"#$9!#9"%#基于虚拟介质层的直线滚动导轨结合部动态特性分析李钦奉!李坤!周瑞!朱旺成"江苏科技大学机械工程学院!江苏镇江!#!""&#摘要!为了更方便更精确地模拟直线滚动导轨的动态特性&提出采用虚拟介质层来建立直线滚动导轨结合部动力学模型&使用赫兹接触理论和QJ;IX]ZC经验公式推导出虚拟介质层的材料属性和厚度等参数的解析解&然后将得到

2、的虚拟介质层特征参数导入(,626中进行有限元模态分析&对比有限元模态分析与试验模态分析前>阶固有频率和相应的振型'对比结果表明&有限元模态分析的固有频率与试验结果相对误差在D!<$pq=<&p之间&验证了虚拟介质方法建模的有效性&为进一步建立数控机床整机的动力学模型奠定了基础'关键词!直线滚动导轨$结合部$虚拟介质层$动态特性中图分类号!.*##&9#RR文献标志码!(RR文章编号!#""#D&EE#D"!"#$#!#D#>ED%!/4')-7H3'('7+*(-1+-7184'2/1-1:9@:-4+:9,-4*'(;:2

3、2-4

4、XTA^Z&TBACX78A]G_TJ;IZ^ATI;JOZ]YJBa]7a7BZ^_7ZB_J`;ABP_PZ^OCJIAMI7^Z;7_PZ@7AC_7;ACZJ]]7;;ACXXTA^Z<*Z]_gM7C_JM__PZ7]OJC^_PZZNaZ]AGZCMZ7]IT;J7QJ;IX]ZCYZ]ZTBZ^_7^Z]A8Z7T__PZaJ]BZ^B7;T_A7C7C8A]_TJ;aJ]JIZ_Z]B78A]_TJ;IZ^ATI;JOZ]&BTMPJB_PZIJ_Z]AGJ;a]7aZ]_AZBJC^_PAMbC

5、ZBB<.PZC&_PZ7`_JACZ^aJ]JIZ_Z]BYZ]ZAIa7]_Z^AC_7(,626_7`ZXAC_PZACA_ZZ;ZIZC_I7^J;"c-'#JCJ;OGBAB<.PZc-'JCJ;OBABJC^ZNaZ]AIZC_I7^J;JCJ;OBABYZ]ZM7IaJ]Z^AC_PZA]B_BAN7]^Z]CJ_T]J;]ZLTZCMOJC^_PZM7]]ZBa7C^ACX7]GIJ_A7C<)7IaJ]AB7C]ZBT;_BBP7Y_PJ__PZCJ_T]J;]ZLTZCMO7_PZc-'JCJ;

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7、I;JOZ]$3OCJIAMMPJ]JM_Z]AB_AMB"R前言拟导轨结合部&建立了结合部动力学模型&但它忽略直线滚动导轨以其定位精度高*运动阻力小*承了结合部非线性*摩擦以及切向刚度等因素的影响&载能力强等优点在现代机床&特别是在高精度高速度且结合部参数识别要通过大量的试验来获得&这样导的数控机床中得到广泛的应用'为了提升数控机床整致研究成本加大'文献(>)主要采用理论与实验相机的性能以及保证其加工精度&往往要求数控机床的结合的方法&建立直线滚动导轨动力学模型&但该方各阶固有频率远离实际工作频率&这就需要设计者在法同样忽略

8、了结合部的非线性&因而建模精度不高'图样设计阶段就能预测整机的动态性能'机械结合部以直线滚动导轨系统为研究对象&基于虚拟介质特性是机床动态特性分析中不可忽略的因素&研究表层建立导轨D滑块结合部的动力学模型&假设在导轨明&一台机床中的>"pqE"p的总动刚度*大约="pD滑块接